1 、 Introducere de bază
Numele chinezesc:Bariu, Nume de engleză:Bariu, simbolul elementuluiBa, Atomic numărul 56 din tabelul periodic, este un element alcalin de metal alcalin alcalin cu o densitate de 3,51 g/centimetru cub, un punct de topire de 727 ° C (1000 K, 1341 ° F) și un punct de fierbere de 1870 ° C (2143 K, 3398 ° F). Bariul este un metal alcalin cu un luciu alb argintiu, cu o culoare de flacără de verde galben, moale și ductil.BariuAre proprietăți chimice foarte active și poate reacționa cu majoritatea non-metalurilor.Bariunu a fost niciodată găsit ca o singură substanță în natură.BariuSărurile sunt toxice, cu excepțiabariusulfat. În plus,bariu metalicAre o reducere puternică și poate reduce majoritatea oxizilor metalici, halogenurilor și sulfurilor pentru a obține metale corespunzătoare. Conținutul luibariuîn crustă este de 0,05%, iar cele mai frecvente minerale din natură sunt barite (bariusulfat) și witherite (bariucarbonat). Bariul este utilizat pe scară largă în câmpuri precum electronice, ceramică, medicamente și petrol.
2 、 DescoperireaBariuși starea de dezvoltare a ChineiBariuIndustrie
1. O scurtă istorie a descopeririibariu
Sulfurile de metale alcaline prezintă fosforescență, ceea ce înseamnă că continuă să emită lumină în întuneric pentru o perioadă de timp după ce au fost expuși la lumină. Tocmai datorită acestei caracteristicibariuCompușii au început să primească atenție.
În 1602, V. Casiorolus, un cizmar din Bologna, Italia, a descoperit că un barit care conținebariuSulfat a emis lumină în întuneric după prăjirea ei cu substanțe combustibile. Acest fenomen a stârnit interesul chimistilor europeni. În 1774, chimistul suedez CW Scheele a descoperit un nou element în barite, dar nu a putut să -l separe, ci doar oxidul acelui element. În 1776, Johan Gottlieb Gahn a izolat acest oxid într -un studiu similar. Baryta a fost inițial denumită barotă de Guyton de Morveau, iar mai târziu redenumită Baryta (Heavy Earth) de Antoine Lavoisier. În 1808, chimistul britanic Humphry Davy a folosit Mercur ca catod, platină ca anod și barite electrolizate (BASO4) pentru a producebariuamalgam. După distilare pentru a elimina mercurul, a fost obținut un metal cu puritate scăzutăbariu.
Aplicațiile industriale au, de asemenea, un istoric de peste o sută de ani
Încă de la mijlocul secolului al XIX-lea, oamenii au început să folosească baritul (un mineral important pentru producereabariuşibariucompuși) ca umplutură pentru vopsele. Din acest secol, barite a devenit principala materie primă pentru fabricarea diverselorbariucare conține produse chimice. Datorită proporției sale semnificative, a proprietăților chimice stabile și a insolubilului în apă și acizi, baritul a fost utilizat ca agent de ponderare pentru noroiul de foraj cu ulei și gaze încă din anii 1920.BariuSulfatul este utilizat la producția de pigmenți albi și poate fi utilizat ca umplutură și colorant pentru cauciuc.
2. Situația Chineibariuindustrie
ComunbariuSărurile includbariusulfat,bariunitrat, clorură de bariu,bariucarbonat,bariucianură etc.BariuProdusele cu sare sunt utilizate în principal în industria electronică ca aditivi pentru tuburi de culoare color și materiale magnetice.
În prezent, China a devenit cel mai mare producător din lumebariuSăruri. Capacitatea globală de producție anuală debariuCarbonatul este de aproximativ 900000 de tone, cu o producție de aproximativ 700000 de tone, în timp ce capacitatea de producție anuală a Chinei este de aproximativ 700000 de tone, cu o producție anuală de aproximativ 500000 de tone, reprezentând peste 70% din globalbariuCapacitate și producție de carbonat. ChinabariuProdusele carbonate au fost exportate în cantități mari de mult timp, iar China a devenit cel mai mare exportator din lumebariucarbonat.
Problemele cu care se confruntă dezvoltareaBariuIndustria sării în China
Deși China este cel mai mare producător și exportator din lumebariuCarbonat, nu este un producător puternic de carbonat de bariu. În primul rând, există puține la scară largăbariuÎntreprinderi de producție de carbonat din China și există foarte puține întreprinderi care au obținut o producție la scară largă; În al doilea rând, ChinabariuProdusele carbonate au o singură structură și nu au produse de înaltă tehnologie. Deși unele fabrici cercetează și produc în prezent puritate ridicatăbariucarbonat, stabilitatea sa este slabă. Pentru produsele de înaltă puritate, China trebuie să importe și de la companii precum Germania, Italia și Japonia. În plus, în ultimii ani, unele țări au devenit noi exportatori debariuCarbonat, cum ar fi Rusia, Brazilia, Coreea de Sud și Mexic, ceea ce a dus la excesul de aprovizionare în internaționalbariuPiața carbonatului, care a avut un impact imens asupra ChineibariuIndustria carbonatului. Producătorii sunt dispuși să reducă prețurile pentru a supraviețui. În același timp, întreprinderile de export chineze se confruntă, de asemenea, cu investigații antidumping din străinătate. Odată cu îmbunătățirea continuă a cerințelor de protecție a mediului, uniibariuÎntreprinderile de producție de sare din China se confruntă, de asemenea, cu probleme de protecție a mediului. Pentru a promova dezvoltarea ChineibariuIndustria sării,bariuÎntreprinderile de producție de sare din China ar trebui să ia protecția și siguranța mediului ca fundație, să cerceteze continuu și să introducă tehnologii avansate și să dezvolte noi produse care îndeplinesc cerințele timpurilor și au conținut tehnologic ridicat.
Datele de producție și export ale baritei în China
Conform datelor din Studiul Geologic al Statelor Unite, producția de barite în China a fost de aproximativ 41 de milioane de tone în 2014. Conform statisticilor vamale chineze, din ianuarie până în decembrie 2014, China a exportat 92588597 kilograme debariuSulfat, o creștere de 0,18% față de aceeași perioadă a anului trecut. Valoarea cumulată a exportului a fost de 65496598 dolari SUA, o creștere de 20,99% față de aceeași perioadă a anului trecut. Prețul unității de export a fost de 0,71 dolari americani pe kilogram, o creștere de 0,12 dolari SUA pe kilogram, comparativ cu aceeași perioadă a anului trecut. Printre aceștia, în decembrie 2014, China a exportat 8768648 kilograme debariuSulfat, o creștere de 8,19% față de aceeași perioadă a anului trecut. Suma exportului a fost de 8385141 dolari SUA, o creștere de 5,1% față de aceeași perioadă a anului trecut.
Conform datelor vamale chineze, în iunie 2015, China a exportat 170000 de tone debariusulfat, o scădere de 1,7% față de aceeași perioadă a anului trecut; În prima jumătate a anului, volumul cumulativ de export a fost de 1,12 milioane tone, o scădere de 6,8% față de aceeași perioadă a anului trecut; Aceeași sumă de export a scăzut cu 5,4% și, respectiv, 9%, comparativ cu aceeași perioadă a anului trecut.
3 、 Distribuția și producția de resurse de bariu (barite)
1.. Distribuția resurselor de bariu
Conținutul luibariuÎn crustă este de 0,05%, clasându -se pe locul 14. Principalele minerale din natură sunt barite (bariusulfat BASO4) și wither (bariuCarbonat Baco3). Printre ei, baritul este cel mai frecvent mineral de bariu, care este compus dinbariusulfat și apare în vene hidrotermale la temperaturi scăzute, cum ar fi vene de barite de cuarț, vene de barite fluorite, etc. Toxicitul este un alt majorbariucare conține natură minerală, pe lângă barite, iar componenta sa principală estebariucarbonat.
Conform datelor din Studiul Geologic al Statelor Unite din 2015, resursa globală de barite este de aproximativ 2 miliarde de tone, dintre care sunt dovedite 740 de milioane de tone. Rezervele globale de barite sunt de 350 de milioane de tone. China este țara cu cele mai abundente resurse barite. Alte țări cu resurse de barite bogate includ Kazahstan, Türkiye, India, Thailanda, Statele Unite și Mexic. Surse celebre de barite din lume includ Westman Land în Marea Britanie, Felsbonne în România, Saxonia din Germania, Tianzhu în Guizhou, Heifenggou în Gansu, Gongxi în Hunan, Liulin în Hubei, Xiangzhou în Guangxi și Shuiping în Shaanxi.
Conform datelor din Studiul Geologic al Statelor Unite din 2015, producția globală de barite a fost de 9,23 milioane tone în 2013 și a crescut la 9,26 milioane tone în 2014. În 2014, China a fost cel mai mare producător de barite, cu o producție de 4,1 milioane de tone, reprezentând aproximativ 44,3% din producția totală globală. India, Maroc și Statele Unite se situează pe locul doi, al treilea și, respectiv, al patrulea, cu o producție de 1,6 milioane de tone, 1 milion de tone și 720000 tone.
2. DistribuțiaBariuResurse în China
China este bogată înbariuResurse de minereu, cu o rezervă totală prevăzută de peste 1 miliard de tone. Mai mult, gradul de minereu de bariu este relativ ridicat, iar rezervele și producția sa sunt clasate în prezent pe primul loc în lume. Cel mai frecventbariuConținând mineral în natură este barit. Rezervația globală a baritei este de 350 de milioane de tone, în timp ce rezerva de barite în China este de 100 de milioane de tone, reprezentând aproximativ 29% din rezerva totală globală și clasarea pe primul loc în lume.
Conform datelor din „Explorarea principalelor zone de concentrare minerală și potențialul de resurse al minelor de barite din China” (Chemical Mineral Geology, 2010), China este bogată în resurse de barite, distribuite în 24 de provincii (regiuni) la nivel național, cu rezerve și clasament de producție în primul rând în lume. Există 195 de zone miniere cu rezerve dovedite în China, cu o rezervă totală de resurse confirmate de 390 milioane tone de minereu. Din distribuția provincială (regională) a Baritei, provincia Guizhou are cele mai multe mine de barite, reprezentând 34% din totalul rezervelor țării; Hunan, Guangxi, Gansu, Shaanxi și alte provincii (regiuni) ocupă locul doi. Cele cinci provincii de mai sus reprezintă 80% din rezervele naționale. Tipul de depozit este în principal sedimentar, reprezentând 60% din totalul rezervelor. În plus, există și tipuri controlate de strat (endogenetice), sedimentare vulcanice, hidrotermale și rezistente (pantă reziduală). Perioada de mineralizare a fost în principal în epoca paleozoică, iar depozitele de barite au fost, de asemenea, formate în perioadele de cenozoice siniatice și mezozoice.
Caracteristicile resurselor minerale barite din China
Din perspectivă cantitativă, mineralele barite din China sunt distribuite în principal în regiunea centrală; În ceea ce privește gradul, aproape toate mineralele bogate sunt concentrate în principal în Guizhou și Guangxi; Din perspectiva scării de depozitare a minereului, depozitele de barite din China sunt în principal mari și de dimensiuni medii. Doar cele două zone miniere din Guizhou Tianzhu Dahe Bian și Hunan Xinhuang Gongxi reprezintă mai mult de jumătate din rezervele din aceste zone. Adesea, un singur tip barit este tipul principal de minereu, iar compoziția minerală și raportul compoziției chimice sunt relativ simple și pure, cum ar fi mina de barită Hunan Xinhuang Gongxi. În plus, există și rezerve mari de CO și minerale asociate care pot fi utilizate în mod cuprinzător.
4 、 Procesul de producție al bariului
1. Pregătireabariu
Producția de bariu metalic în industrie include două etape: producerea de oxid de bariu și producerea de bariu metalic prin reducerea termică metalică (reducerea aluminotermică).
(1) Pregătireabariuoxid
Minereul de barite de înaltă calitate necesită mai întâi selecție manuală și flotație, urmată de îndepărtarea fierului și a siliciului pentru a obține un concentrat care conține mai mult de 96%bariusulfat. Se amestecă pulbere minerală cu o dimensiune a particulelor mai mică de 20 de plasă și cărbune sau pulbere de cocs petrolier într -un raport de greutate de 4: 1 și calcină la 1100 ℃ într -un cuptor reverberator.BariuSulfatul este redus la sulfura de bariu (cunoscută în mod obișnuit ca „cenușă neagră”), care este scursă cu apă caldă pentru a obține o soluție de sulfură de bariu. Pentru a transforma sulfura de bariu în precipitații de carbonat de bariu, este necesar să se adauge carbonat de sodiu sau să introducă dioxid de carbon în soluția apoasă de sulfură de bariu. Se amestecă carbonatul de bariu cu pulbere de carbon și calcină la peste 800 ℃ pentru a obține oxid de bariu. Trebuie menționat că oxidul de bariu se oxidează pentru a forma peroxid de bariu la 500-700 ℃, iar peroxidul de bariu se poate descompune pentru a se forma pentrubariuOxid la 700-800 ℃. Prin urmare, pentru a evita producerea de peroxid de bariu, produsele calcine trebuie să fie răcite sau stinse sub protecție de gaz inert.
(2) producția deMetal de bariuprin metoda de reducere aluminotermică
Există două reacții pentru reducerea aluminiului abariuoxid datorat diferitelor ingrediente:
6BAO+2AL → 3BAO • AL2O3+3BA ↑
Sau: 4bao+2al → bao • al2o3+3ba ↑
La temperaturi cuprinse între 1000 și 1200 ℃, aceste două reacții produc foarte puținbariu, deci este necesar să folosiți o pompă de vid pentru a transfera continuubariuvapori din zona de reacție la zona de condensare pentru ca reacția să se procedeze continuu la dreapta. Reziduul după reacție este toxic și poate fi aruncat numai după tratament.
2. Prepararea compușilor de bariu obișnuiți
(1) Metoda de pregătire abariucarbonat
① Metoda de carbonizare
Metoda de carbonizare implică în principal amestecarea baritei și a cărbunelui într-o anumită proporție, zdrobirea lor într-un cuptor rotativ și prăjirea și reducerea acestora la 1100-1200 ℃ pentru a obține topirea sulfurii de bariu. Dioxidul de carbon este introdus înbariusoluție de sulfură pentru carbonizare și obținutebariuSuspensia carbonatului este supusă spălării desulfurizării și filtrării în vid. Apoi, este uscat și zdrobit la 300 ℃ pentru a obține produsul de carbonat de bariu finisat. Această metodă este adoptată de majoritatea producătorilor datorită procesului său simplu și a costurilor reduse.
② Metoda de descompunere complexă
Produsul final albariuCarbonatul poate fi obținut prin reacția dublă de descompunere între sulfura de bariu și carbonatul de amoniu sau prin reacția dintre clorura de bariu și carbonatul de potasiu. Produsul rezultat este apoi spălat, filtrat, uscat, etc.
③ Legea petrochimică grea toxică
Pulberea toxică de minereu greu este reacționată cu sare de amoniu pentru a genera solubilbariuSarea și carbonatul de amoniu sunt reciclate pentru utilizare. SolubilulbariuSarea se adaugă la carbonatul de amoniu pentru a precipita carbonatul de bariu rafinat, care este filtrat și uscat pentru a produce un produs finit. În plus, lichiorul mamă obținut poate fi reciclat și reutilizat.
(2) Metoda de pregătire abariuTitanat
① Metoda în fază solidă
BariuTitanatul poate fi pregătit prin calcificarebariuDioxid de carbonat și titan, care poate fi dopat cu orice alt material.
② Metoda de coprecipitare
DizolvabariuClorură și tetraclorură de titan într -un amestec de substanțe egale, căldură la 70 ° C, apoi scade acidul oxalic pentru a obține un precipitat de hidratatbariuTitanat [BATIO (C2O4) 2-4H2O]. Spălați, uscați și apoi piroliză pentru a obține titanat de bariu.
(3) Metoda de pregătire abariuclorură
Procesul de producție debariuClorura include în principal metoda acidului clorhidric,bariuMetoda carbonatului, metoda clorurii de calciu și metoda clorurii de magneziu în funcție de diferite metode sau materii prime.
① Metoda acidului clorhidric.
②BariuMetoda carbonatului. Fabricat din piatră ofilită (carbonat de bariu) ca materie primă.
③ Metoda clorurii de calciu. Reducerea unui amestec de barite și clorură de calciu cu carbon.
În plus, există metoda clorurii de magneziu. Preparat prin tratarebariusulfură cu clorură de magneziu.
Timpul post: 01-2023 nov